KR102311594B1 - Device and method for producing mineral fibers by internal centrifuging - Google Patents

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겐이치로 테라가미
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Abstract

본 발명은 - 용융 광물 물질로부터 연신함으로써 광물 섬유를 형성하도록 설계된 원심분리기(1), - 광물 섬유가 형성될 때 광물 섬유 상에 물을 분무하도록 설계된 적어도 하나의 크라운(16, 17)을 포함하는, 내부 원심분리에 의해 광물 섬유를 제조하는 장치에 관한 것이다. 본 발명을 이용해서 에너지 절약을 하면서 건조한 광물 섬유를 형성할 수 있다.The present invention relates to a centrifuge (1) designed to form mineral fibers by drawing from a molten mineral material, and - at least one crown (16, 17) designed to spray water onto the mineral fibers as they are formed. , to an apparatus for producing mineral fibers by internal centrifugation. By using the present invention, it is possible to form dry mineral fibers while saving energy.

Figure R1020157031647
Figure R1020157031647

Description

내부 원심분리에 의해 광물 섬유를 제조하는 장치 및 방법 {DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING MINERAL FIBERS BY INTERNAL CENTRIFUGING}Apparatus and method for producing mineral fibers by internal centrifugation {DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING MINERAL FIBERS BY INTERNAL CENTRIFUGING}

본 발명은 특히 진공 절연 패널 (VIP)에 적합한 무기 섬유를 제조하기 위한 내부 원심 스피닝(centrifugal spinning)에 의해 무기 섬유를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates in particular to an apparatus and method for producing inorganic fibers by internal centrifugal spinning for producing inorganic fibers suitable for vacuum insulated panels (VIP).

진공 절연 패널은 예를 들어 압축되어 진공 하에서 유지되는 무기 섬유로 제조된 패널이다.Vacuum insulated panels are, for example, panels made of inorganic fibers that are compressed and held under vacuum.

탈기는 진공이 유지되지 못하게 할 것이기 때문에, 진공 절연 패널용으로 의도된 무기 섬유는 제조 후 탈기를 피하기 위해 결합제를 스트리핑하는 것을 필요로 한다. 그러나, 섬유화 동안에 수용 영역에서 분위기를 냉각하고 이렇게 해서 연기 추출을 더 쉽게 하기 위해서 섬유를 습윤화하는 것이 필요하거나, 또는 별법으로, 섬유를 윤활화하는 것이 필요하다. 접착제 코팅 링을 이용해서 물을 섬유 상으로 운반할 수 있다. 그 다음, 물을 이미 형성된 섬유 상에 분무하고, 그 후에 섬유를 섬유 수용 매트 상에 수용한다. 섬유는 젖은 채로 수용 매트 상으로 낙하한다.Since degassing will prevent the vacuum from being maintained, inorganic fibers intended for vacuum insulated panels require stripping of the binder after manufacturing to avoid degassing. However, during fiberization it is necessary to wet the fibers, or alternatively, to lubricate the fibers in order to cool the atmosphere in the receiving zone and thus make smoke extraction easier. An adhesive coated ring can be used to transport water onto the fibers. Water is then sprayed onto the already formed fibers, after which the fibers are received on a fiber receiving mat. The fibers fall onto the receiving mat while wet.

진공을 정확하게 달성하기 위해서는, 무기 섬유가 가능한 한 건조한 것이 유리하다. 그 결과로, 무기 섬유를 수용 매트 상에 수집한 후, 무기 섬유를 건조시키기 위해서 무기 섬유를 적어도 하나의 오븐을 통해 통과시키고, 그 후에 무기 섬유를 진공 절연 패널에 이용할 수 있다. 그러나, 오븐을 통한 통과는 높은 에너지 비용을 나타낸다.In order to achieve the vacuum accurately, it is advantageous for the inorganic fibers to be as dry as possible. As a result, after the inorganic fibers are collected on the receiving mat, the inorganic fibers are passed through at least one oven to dry the inorganic fibers, after which the inorganic fibers can be used in a vacuum insulation panel. However, passage through the oven presents a high energy cost.

따라서, 건조한 무기 섬유가 제조되는 것을 허용하고 이렇게 함으로써 에너지를 절약하는 무기 섬유를 제조하는 장치 및 방법이 필요하다.Accordingly, there is a need for an apparatus and method for making inorganic fibers that allow dry inorganic fibers to be produced and thereby save energy.

그 이유 때문에, 본 발명은 For that reason, the present invention

- 용융 무기 물질로부터의 섬유화에 의해 무기 섬유를 형성하도록 설계된 원심 스피너(centrifugal spinner),- centrifugal spinners designed to form inorganic fibers by fiberization from molten inorganic materials,

- 형성되고 있는 무기 섬유 상에 물을 분무하도록 설계된 적어도 하나의 링- at least one ring designed to spray water onto the inorganic fiber being formed

을 포함하는, 내부 원심 스피닝에 의해 무기 섬유를 제조하는 장치를 제안한다.It proposes an apparatus for producing inorganic fibers by internal centrifugal spinning, including.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 링이 원심 스피너 아래 150 내지 300 ㎜에 위치하고/위치하거나 링이 원심 스피너 바로 위에 위치한다.According to another particular feature, the ring is located 150 to 300 mm below the centrifugal spinner and/or the ring is located directly above the centrifugal spinner.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 원심 스피너 아래에 위치하는 링이 물을 분무하는 각도는 수평에 대해 -45°내지 +45°, 바람직하게는 -30°내지 +30°에 포함된다.According to another special feature, the angle at which the ring positioned under the centrifugal spinner sprays water is comprised between -45° and +45°, preferably between -30° and +30° with respect to the horizontal.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 원심 스피너 위에 위치하는 링이 물을 분무하는 각도는 수직이거나, 또는 수직에 대해 원심 스피너의 대칭축 쪽으로 20°이하의 각도로 경사진다.According to another special feature, the water spraying angle of the ring positioned above the centrifugal spinner is either perpendicular or inclined at an angle of not more than 20° with respect to the vertical towards the axis of symmetry of the centrifugal spinner.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 분무되는 물의 총량은 5 ℓ/h 내지 400 ℓ/h, 바람직하게는 100 ℓ/h 내지 250 ℓ/h에 포함된다.According to another special feature, the total amount of water sprayed is comprised between 5 l/h and 400 l/h, preferably between 100 l/h and 250 l/h.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 분무되는 물의 총량은 유리 1 메트릭 톤 당 5 내지 550 ℓ에 포함된다.According to another special feature, the total amount of water sprayed is comprised between 5 and 550 l per metric ton of glass.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 원심 스피너 위에 위치하는 링에 의해 분무되는 물의 양은 물 총량의 0% 내지 80%에 포함되고, 원심 스피너 아래에 위치하는 링에 의해 분무되는 물의 양은 물 총량의 20% 내지 100%에 포함된다.According to another special feature, the amount of water sprayed by the ring positioned above the centrifugal spinner is comprised between 0% and 80% of the total amount of water, and the amount of water sprayed by the ring positioned below the centrifugal spinner comprises from 20% to 80% of the total amount of water. included in 100%.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 원심 스피너 위에 위치하는 링은 물 분무와 동시에 압축 공기를 송풍하도록 설계된다.According to another special feature, the ring located above the centrifugal spinner is designed to blow compressed air simultaneously with water spray.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 분무되는 물은 아토마이징된(atomized) 물이다. According to another special feature, the water being sprayed is atomized water.

또한, 본 발명은 Also, the present invention

- 원심 스피너를 이용해서 용융 무기 물질로부터 무기 섬유를 형성하는 단계,- forming inorganic fibers from molten inorganic material using a centrifugal spinner;

- 형성되고 있는 무기 섬유 상에 링을 이용해서 물을 분무하는 단계- Spraying water using a ring on the inorganic fiber being formed

를 포함하는 위에서 기술한 장치를 이용한 원심 스피닝에 의해 무기 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method for producing inorganic fibers by centrifugal spinning using the above-described apparatus comprising a.

또한, 본 발명은 Also, the present invention

- 위에서 기술한 바와 같이 무기 섬유를 제조하는 방법의 단계, 및 - steps of the method for producing inorganic fibers as described above, and

- 얻은 무기 섬유를 바람직하게는 일차 진공 하에 또는 심지어 이차 진공 하에, 바람직하게는 건조제를 삽입하여 백(bag)에 넣는 단계- placing the obtained inorganic fibers in a bag, preferably under a primary vacuum or even under a secondary vacuum, preferably with a desiccant inserted

를 포함하는, 진공 절연 패널을 제조하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method for manufacturing a vacuum insulation panel comprising a.

또한, 본 발명은 제조 후, 오븐을 통한 통과 없이, 0.1% 미만의 수분 함량을 함유하는 상기 기술된 방법을 이용해서 얻은 생성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a product obtained using the process described above which, after preparation, contains a moisture content of less than 0.1%, without passage through an oven.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 생성물은 500 내지 800 N의 침투력을 갖는다.According to another special feature, the product has a penetrating force of 500 to 800 N.

또 다른 특별한 특징에 따르면, 생성물은 유밀(fluid-tight) 포장에 포장되며, 포장은 바람직하게는 생성물 1 ㎏ 당 1 g 미만의 양의 건조제를 함유한다.According to another particular feature, the product is packaged in a fluid-tight package, which package preferably contains a desiccant in an amount of less than 1 g per kg of product.

이제, 본 발명의 다른 특징 및 이점을 도면과 관련해서 기술할 것이다.Other features and advantages of the present invention will now be described with reference to the drawings.

Figure 112015107199962-pct00001
도면은 본 발명에 따른 무기 섬유 제조 장치의 단면을 묘사한다.
Figure 112015107199962-pct00001
The drawings depict a cross-section of an apparatus for producing inorganic fibers according to the invention.

특허 출원 전체에 걸쳐서, "위에" 및 "아래에"라는 용어는 원심 스피너가 섬유화 위치에 있을 때, 즉, 원심 스피너의 회전축이 수직축을 따라서 있을 때, 섬유화 위치와 관련해서 정해진다. Throughout the patent application, the terms "above" and "below" are defined with respect to the fiberizing position when the centrifugal spinner is in the fiberizing position, ie, the axis of rotation of the centrifugal spinner is along a vertical axis.

추가로, 명세서 전체에 걸쳐서, "... 내지 ....에 포함된다"는 표현은 끝점을 포함한다.Additionally, throughout the specification, the expression “comprised of ... to ....” includes endpoints.

본 발명은 용융된 무기 물질로부터 무기 섬유를 형성하도록 설계된 내부 원심 스피닝 장치 및 무기 섬유가 형성되고 있을 때 섬유화되고 있는 무기 섬유 상에 물, 바람직하게는 아토마이징된 물을 분무하도록 설계된 적어도 하나의 링을 포함하는 원심 스피닝에 의해 무기 섬유를 제조하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an internal centrifugal spinning device designed to form inorganic fibers from molten inorganic material and at least one ring designed to spray water, preferably atomized water, onto the inorganic fibers being fiberized while the inorganic fibers are being formed. It relates to an apparatus for producing inorganic fibers by centrifugal spinning comprising a.

이렇게 해서, 무기 섬유가 형성되고 있을 때, 즉, 섬유가 연신되고 있는 동안에, 그 다음, 섬유가 불완전하게 고화되는 한, 섬유가 연신되었을 때, 무기 섬유 상에 물이 분무된다. 형성되고 있는 섬유 둘레의 분위기가 매우 덥기 때문에, 물이 거의 즉시 증발하여, 섬유 수용 매트 상에 건조한 섬유를 얻는 것을 가능하게 한다.In this way, water is sprayed onto the inorganic fibers while the inorganic fibers are being formed, ie while the fibers are being drawn, and then when the fibers are drawn as long as the fibers are incompletely solidified. Because the atmosphere around the fibers being formed is very hot, the water evaporates almost immediately, making it possible to obtain dry fibers on the fiber receiving mat.

추가로, 섬유가 형성되고 있을 때 섬유 상에 물을 분무한다는 사실은 섬유에 소수성 성질을 제공하여, 섬유 제조 후 섬유를 이용할 때 오븐을 이용해야 하는 필요를 피하는 것을 가능하게 한다. 필요하다면, 보관 동안에 수분 흡수를 피하기 위해 건조제가 이용될 수 있다. 그러나, 섬유가 소수성 성질을 가지기 때문에, 요구되는 건조제의 양은 최소한이다.Additionally, the fact that water is sprayed onto the fibers as they are being formed gives the fibers hydrophobic properties, making it possible to avoid the need to use an oven when using the fibers after fiber manufacture. If necessary, a desiccant can be used to avoid moisture absorption during storage. However, because the fibers are hydrophobic, the amount of desiccant required is minimal.

도 1은 본 발명에 따른 무기 섬유 제조 장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing an apparatus for manufacturing inorganic fibers according to the present invention.

장치는 다수의 오리피스(11)가 뚫린 환형 벽(10)을 포함하는 섬유화 디쉬(dish)라고도 불리는 원심 스피너(1)를 포함한다. 환형 벽(10)은 연장되어서, 벨(14)로 끝나는 웹(13) 형태로 원심 스피너(1)의 상부를 형성한다.The apparatus comprises a centrifugal spinner 1 , also called a fiberizing dish, comprising an annular wall 10 perforated with a plurality of orifices 11 . The annular wall 10 extends, forming the upper part of the centrifugal spinner 1 in the form of a web 13 terminating in a bell 14 .

또한, 장치는 모터(도시되지 않음)에 의해 회전 구동되기에 적합한 축(9)을 갖는 중공 샤프트(2)를 포함한다. 원심 스피너(1)는 벨(14)에 의해서 샤프트(2)에 고정된다. 무기 섬유 형성 장치가 섬유화 위치에 있을 때, 축(9)은 수직이다. 샤프트의 상부 말단에서, 샤프트(2)는 용융 유리 급송 수단에 연결된다. 샤프트의 하부 말단에서, 샤프트(2)는 만일 원심 스피너가 저부(bottom)가 없는 경우 바스켓(3)에 연결되거나, 또는 저부를 갖는 원심 스피너의 경우에는 원심 스피너(1)에 직접 연결된다. 도면에 나타낸 바와 같이 바스켓을 갖는 장치의 경우, 바스켓(3)은 원심 스피너(1) 내부에 위치한다. 바스켓(3)은 다수의 오리피스(31)가 뚫린 환형 벽(30)을 포함한다.The device also comprises a hollow shaft 2 having a shaft 9 adapted to be rotationally driven by a motor (not shown). The centrifugal spinner 1 is fixed to the shaft 2 by a bell 14 . When the inorganic fiber forming device is in the fiberizing position, the axis 9 is vertical. At the upper end of the shaft, the shaft 2 is connected to a molten glass feeding means. At the lower end of the shaft, the shaft 2 is connected to the basket 3 if the centrifugal spinner has no bottom, or directly to the centrifugal spinner 1 in the case of a bottomed centrifugal spinner. In the case of a device with a basket as shown in the figure, the basket 3 is located inside the centrifugal spinner 1 . The basket 3 comprises an annular wall 30 perforated with a number of orifices 31 .

무기 섬유 형성 장치가 작동 중일 때, 원심 스피너(1), 샤프트(2) 및 아마도, 바스켓(3)은 샤프트(2)의 축(9) 둘레로 회전 구동된다. 용융 유리가 용융 유리 급송 수단으로부터 원심 샤프트(2) 안으로 흘러서 원심 스피너에까지 흐르고, 원심 스피너에서 용융 유리가 퍼진다. 바스켓을 갖는 원심 스피너의 경우에는, 용융 유리가 바스켓(3)까지 흐르고, 그 다음에, 바스켓의 환형 벽(30) 상으로 분출되어 바스켓의 다수의 오리피스(31)를 통과하고, 부피가 큰 필라멘트 형태(5)로 원심 스피너(1)의 주변 벽(10)에 분출된다. 따라서, 용융 유리의 영구적 비축이 원심 스피너에서 형성되어 원심 스피너(1)의 환형 벽(10)에 뚫린 다수의 오리피스(11)에 급송한다. 용융 유리는 원심 스피너(1)의 다수의 오리피스(11)를 통과해서 오버런 콘(overrun cone)(6)을 형성하고, 이것이 예비섬유(7)로서 연장된다. When the inorganic fiber forming apparatus is in operation, the centrifugal spinner 1 , the shaft 2 and possibly the basket 3 are driven rotationally around the axis 9 of the shaft 2 . Molten glass flows from the molten glass feeding means into the centrifugal shaft 2 and flows to the centrifugal spinner, and the molten glass spreads from the centrifugal spinner. In the case of a centrifugal spinner with a basket, the molten glass flows up to the basket (3) and then is ejected onto the annular wall (30) of the basket and passes through a number of orifices (31) of the basket, the bulky filaments It is ejected on the peripheral wall 10 of the centrifugal spinner 1 in the form 5 . Thus, a permanent stock of molten glass is formed in the centrifugal spinner and feeds a number of orifices 11 drilled in the annular wall 10 of the centrifugal spinner 1 . The molten glass passes through a plurality of orifices 11 of the centrifugal spinner 1 to form an overrun cone 6 , which extends as a prefiber 7 .

또한, 무기 섬유 형성 장치는 고온 기체상 연신 제트를 발생하는 적어도 하나의 환형 버너(4)를 포함한다. 기체상 연신 제트는 고온 기체상 스트림이고, 이것은 환형 버너(4)로부터 립(lip)(41)이 제공된 그의 유출구(40)를 거쳐 나오고, 이렇게 해서 기체상 연신 제트는 원심 스피너(1)의 환형 벽(10)에 거의 접선 방향으로 움직인다. 섬유화 위치에서, 환형 버너(4)의 유출구(40)는 원심 스피너(1)의 환형 벽(10) 위에 위치한다. 기체상 연신 제트는 원심 스피너(1)의 환형 벽(10) 및 섬유가 원심 스피너(1)를 떠날 때 형성되고 있는 중인 섬유 둘 모두를 가열할 수 있다. 환형 버너의 기체상 연신 제트의 작용 하에서, 예비섬유(7)가 연신되고, 그의 말단부는 불연속 섬유(8)를 형성하고, 그 다음에 섬유(8)가 원심 스피너(1) 아래에 있는 수용 매트(도시되지 않음) 상에 수집된다. 본 발명에 따른 생성물을 생성하는 데는 결합제가 이용되지 않고; 무기 섬유 생성 장치는 접착제 코팅 장치 및 특히, 접착제 코팅 링을 포함하지 않는다.In addition, the inorganic fiber forming apparatus comprises at least one annular burner (4) for generating a hot gaseous draw jet. The gaseous drawing jet is a hot gaseous stream, which emerges from the annular burner 4 via its outlet 40 provided with a lip 41 , so that the gaseous drawing jet is the annular of the centrifugal spinner 1 . It moves almost tangentially to the wall 10 . In the fiberizing position, the outlet 40 of the annular burner 4 is located above the annular wall 10 of the centrifugal spinner 1 . The gaseous draw jet can heat both the annular wall 10 of the centrifugal spinner 1 and the fibers being formed when the fibers leave the centrifugal spinner 1 . Under the action of the gaseous drawing jet of the annular burner, the prefiber 7 is drawn, the distal end of which forms a discontinuous fiber 8 , and then the fiber 8 is a receiving mat under the centrifugal spinner 1 . collected on (not shown). No binder is used to produce the product according to the invention; The inorganic fiber producing device does not comprise an adhesive coating device and in particular an adhesive coating ring.

또한, 무기 섬유 생성 장치는 섬유가 형성되고 있을 때 섬유 상에 물, 바람직하게는 아토마이징된 물을 분무하는 적어도 하나의 링(16),(17)을 포함한다. 형성되고 있는 섬유는 완전히 고화되지 않은 섬유이다. 링(16)은 원심 스피너 바로 위에 위치하고/위치하거나 링(17)은 원심 스피너 아래에 위치한다. 각 링(16),(17)은 실질적으로 수평이고, 다수의 아토마이징된 물 유출 오리피스를 갖는다.The inorganic fiber generating device also comprises at least one ring (16), (17) for spraying water, preferably atomized water, onto the fibers as they are being formed. The fibers being formed are fibers that have not completely solidified. Ring 16 is located directly above the centrifugal spinner and/or ring 17 is located below the centrifugal spinner. Each ring 16 , 17 is substantially horizontal and has a plurality of atomized water outlet orifices.

원심 스피너(1) 바로 위에 위치하는 링(16)의 오리피스는 아래쪽으로 향하고, 기체가 버너(4)를 떠나는 립(41)과 동일한 높이에 배열된다. 링(16)에 의해 아토마이징된 물은 수직으로 분무되거나 또는 원심 스피너의 축(9) 쪽으로 기울어서 분무된다. 분무 각도 β는 수직에 대해 0°내지 +20°에 포함된다. 링(16)의 레이아웃 및 아토마이징된 물의 제트의 배향은 아토마이징된 물이 형성되고 있는 중인 섬유, 즉, 아직 고화되지 않은 불연속 섬유(8) 상에 분무되도록 하는 것이다. The orifice of the ring 16 located directly above the centrifugal spinner 1 is directed downward and is arranged flush with the lip 41 at which the gas leaves the burner 4 . The water atomized by the ring 16 is sprayed either vertically or tilted towards the axis 9 of the centrifugal spinner. The spray angle β is comprised between 0° and +20° with respect to the vertical. The layout of the ring 16 and the orientation of the jets of atomized water are such that the atomized water is sprayed onto the fibers being formed, ie the discontinuous fibers 8 that have not yet solidified.

원심 스피너(1) 아래에 위치하는 링(17)의 오리피스는 거의 수평으로 배향된다. 링(17)은 그의 오리피스가 원심 스피너(1)의 저부로부터 100 내지 300 ㎜의 거리, 바람직하게는 원심 스피너(1)의 저부로부터 150 내지 300 ㎜의 거리, 또는 별법으로, 버너(4)의 립(41)으로부터 350 내지 500 ㎜에 포함되는 거리에 위치한다. 아토마이징된 물이 링(17)에 의해 분무되는 각도 α는 수평에 대해 -45°내지 +45°및 바람직하게는 -30°내지 +30°및 훨씬 더 바람직하게는 0°내지 +45°또는 심지어 0°내지 +30°에 포함되고, 즉, 바람직하게는 수평으로 또는 위쪽으로 분무된다. 링(17) 및 그의 오리피스의 분무 각도 α는 형성되고 있는 중인 섬유 상에, 즉, 아직 완전히 고화되지 않은 불연속 섬유(8) 상에 아토마이징된 물이 분무되도록 하는 것이다. The orifice of the ring 17 located below the centrifugal spinner 1 is oriented almost horizontally. The ring 17 has its orifice at a distance of 100 to 300 mm from the bottom of the centrifugal spinner 1 , preferably at a distance of 150 to 300 mm from the bottom of the centrifugal spinner 1 , or alternatively, at a distance of the burner 4 . It is located at a distance included in 350 to 500 mm from the lip 41 . The angle α at which the atomized water is sprayed by the ring 17 is from -45° to +45° and preferably from -30° to +30° and even more preferably from 0° to +45° with respect to the horizontal or It is even comprised between 0° and +30°, ie it is preferably sprayed horizontally or upwards. The spray angle α of the ring 17 and its orifice is such that atomized water is sprayed onto the fibers being formed, ie on the discontinuous fibers 8 that have not yet completely solidified.

물의 총량은 5 ℓ/h 내지 400 ℓ/h, 바람직하게는 100 ℓ/h 내지 250 ℓ/h에포함된다. 다르게 말하면, 분무되는 물의 총량은 바람직하게는 유리 1 메트릭 톤 당 물 5 내지 550 ℓ에 포함된다. 원심 스피너 장치 위에 위치하는 링(16)에 의해 분무되는 물의 양은 물 총량의 0% 내지 80%에 포함되고, 원심 스피너 장치 아래에 위치하는 링(17)에 의해 분무되는 물의 양은 물의 총량의 20% 내지 100%에 포함된다.The total amount of water is comprised between 5 l/h and 400 l/h, preferably between 100 l/h and 250 l/h. In other words, the total amount of water sprayed is preferably comprised between 5 and 550 liters of water per metric ton of glass. The amount of water sprayed by the ring 16 positioned above the centrifugal spinner device is comprised between 0% and 80% of the total amount of water, and the amount of water sprayed by the ring 17 positioned below the centrifugal spinner device is 20% of the total amount of water. to 100%.

원심 스피너(1) 위에 위치하는 링(16)의 온도는 대략 립에서 버너를 떠나는 기체의 온도, 즉, 예를 들어 1400℃의 영역이다. 링(17)의 온도는 650℃ 내지 1100℃에 포함된다. 이렇게 해서, 물이 분무되는 분위기는 매우 덥고, 이것은 물이 그 자체가 매우 뜨거운 형성되고 있는 중인 섬유와 접촉할 때 거의 즉시 증발한다는 것을 의미한다. 그 다음, 섬유는 건조한 채로, 즉, 0.1% 미만의 수분 함량으로 수용 매트 상에 도달한다. 대조적으로, 종래 기술에 따르는 장치에서는, 온도가 약 200℃인 수분으로 포화된 분위기에서 이미 형성된 섬유 상에 물이 분무된다. 따라서, 섬유는 젖은 채로 수용 매트 상에 도달한다. 본 발명에 따른 장치는 오븐 사용을 피하고 따라서 에너지 절약을 허용하는 건조한 생성물을 제조하는 것을 가능하게 한다.The temperature of the ring 16 located above the centrifugal spinner 1 is approximately the temperature of the gas leaving the burner at the lip, ie in the region of 1400° C. for example. The temperature of the ring 17 is comprised between 650°C and 1100°C. In this way, the atmosphere in which the water is sprayed is very hot, which means that the water evaporates almost immediately when it comes into contact with the fiber being formed which is itself very hot. The fibers then arrive on the receiving mat dry, ie with a moisture content of less than 0.1%. In contrast, in a device according to the prior art, water is sprayed onto the already formed fibers in an atmosphere saturated with moisture at a temperature of about 200°C. Thus, the fibers arrive on the receiving mat wet. The device according to the invention makes it possible to prepare dry products avoiding the use of ovens and thus allowing energy savings.

아토마이징된 물을 극히 더운 분위기에서 분무하거나 또는 기화하는 것은 수증기를 생성하는 것을 가능하게 하고, 이것은 분위기를 냉각시키고, 섬유가 수용 매트 쪽으로 흡인되는 것을 더 쉽게 하고, 또한, 수용 매트 상에서 섬유의 분포를 개선한다.Spraying or vaporizing atomized water in an extremely hot atmosphere makes it possible to generate water vapor, which cools the atmosphere, makes it easier for fibers to be drawn towards the receiving mat, and also the distribution of fibers on the receiving mat. to improve

추가로, 형성되고 있는 중인, 따라서 아직 고화되지 않은 극히 뜨거운 섬유 상에 적어도 내부에 아토마이징된 물을 분무하거나 또는 기화하는 것은 섬유가 템퍼링된다는 것을 의미한다. 그것은 섬유의 기계적 성질, 특히 스탬핑 성질을 개선한다. 그것은 동일한 밀도의 경우 진공 절연 패널이 진공 풀링(pulling) 공정을 견디는 능력을 개선하는 것을 가능하게 한다. 또한, 그것은 진공 절연 패널의 열 전도도를 개선하는 것을 가능하게 한다.In addition, spraying or vaporizing atomized water at least inside of an extremely hot fiber that is being formed and thus has not yet solidified means that the fiber is tempered. It improves the mechanical properties of the fibers, especially the stamping properties. It makes it possible to improve the ability of the vacuum insulation panel to withstand the vacuum pulling process for the same density. In addition, it makes it possible to improve the thermal conductivity of the vacuum insulated panel.

스탬핑 성질은 다음 절차에 따라서 측정된다: 4 g의 섬유를 시가(cigar) 형상으로 둥글게 말아서 실린더형 셀에 도입한다. 그 다음, 막대를 실린더형 셀에 도입하여 섬유를 압축한다. 그 다음, 섬유의 침투력(penetration force)를 N 단위로 측정한다. 본 발명에 따른 방법을 이용해서 얻은 생성물의 침투력은 500 내지 800 N에 포함된다.The stamping properties are measured according to the following procedure: 4 g of fibers are rolled into a cigar shape and introduced into a cylindrical cell. The rod is then introduced into a cylindrical cell to compress the fibers. Then, the penetration force of the fiber is measured in N units. The penetrating force of the product obtained using the process according to the invention is comprised between 500 and 800 N.

수분 함량은 다음 절차를 이용해서 측정한다: 305 ㎜ x 305 ㎜의 단면 표면적을 갖는 3개의 시편을 제조한다. 각 시편의 중량을 재고, 그의 초기 질량 Pini을 기록한다. 시편을 30 분 동안 180℃의 오븐을 통과시킨 다음, 1 시간 동안 건조기를 통과시킨다. 다시 한번 각 시편의 중량을 재고, 그의 최종 질량 Pfin을 기록한다. 각 시편의 경우, 수분 함량은 (Pini - Pfin)/Pfin이다. Moisture content is measured using the following procedure: Prepare three specimens with a cross-sectional surface area of 305 mm x 305 mm. Weigh each specimen and record its initial mass P ini. The specimens are passed through an oven at 180° C. for 30 minutes and then through a dryer for 1 hour. Weigh each specimen once again and record its final mass, P fin . For each specimen, the moisture content (P ini - P fin )/P fin .

선호하게는, 원심 스피너(1) 위에 위치하는 링(16)은 물을 분무하는 것 외에 추가로 압축 공기를 송풍할 수 있다. 압축 공기를 송풍하는 것은 섬유가 원심 스피너(1)의 회전축(9)으로부터 너무 멀리 분산하지 못하게 하는 것을 가능하게 한다.Preferably, the ring 16 located above the centrifugal spinner 1 can blow compressed air in addition to spraying water. Blowing compressed air makes it possible to prevent the fibers from dispersing too far from the axis of rotation 9 of the centrifugal spinner 1 .

또한, 무기 섬유 형성 장치는 선택 사항으로서 원심 스피너 아래에 인덕션 링(20) 및/또는 원심 스피너의 최하부 영역을 가열하여 원심 스피너 상부에서의 온도 구배 생성을 방지하거나 또는 제한하기 위한 내부 버너를 포함한다.In addition, the inorganic fiber forming apparatus optionally includes an induction ring 20 below the centrifugal spinner and/or an internal burner for heating the lowermost region of the centrifugal spinner to prevent or limit the creation of a temperature gradient above the centrifugal spinner. .

또한, 본 발명은 Also, the present invention

- 원심 스피너 장치를 이용해서 용융 무기 물질로부터 무기 섬유를 형성하는 단계,- forming inorganic fibers from molten inorganic material using a centrifugal spinner device;

- 형성되고 있는 무기 섬유 상에 물을 분무하는 단계- spraying water on the inorganic fiber being formed

를 포함하는 위에서 기술한 장치를 이용한 원심 스피닝에 의해 무기 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method for producing inorganic fibers by centrifugal spinning using the above-described apparatus comprising a.

제조 후, 무기 섬유를 예를 들어, 바람직하게는 일차 진공 하에 또는 심지어 이차 진공 하에 백에 넣고, 필요하다면 건조제를 바람직하게는 생성물 1 ㎏ 당 1 g 미만의 양으로 포장에 삽입한다.After preparation, the inorganic fibers are, for example, placed in a bag, preferably under a primary vacuum or even under a secondary vacuum, and, if necessary, a desiccant is inserted into the package, preferably in an amount of less than 1 g per kg of product.

본 발명에 따른 방법을 이용해서 얻은 생성물은 제조 후, 오븐을 통한 통과 없이, 0.1% 미만의 수분을 함유한다. The product obtained using the process according to the invention, after preparation, contains less than 0.1% moisture without passing through an oven.

생성물의 한 예를 다음 조건 하에서 본 발명에 따른 장치를 이용해서 제조하였다:An example of a product was prepared using an apparatus according to the invention under the following conditions:

- 총 톤수: 10 메트릭 톤/일,- Gross tonnage: 10 metric tons/day;

- 립(41)에서 버너를 떠나는 기체의 온도: 1400℃,- the temperature of the gas leaving the burner at the lip 41: 1400 °C;

- 버너 압력: 400 ㎜H2O (물 기둥),- burner pressure: 400 mmH 2 O (water column),

- 원심 스피너 아래 150 ㎜에 위치하고 700℃의 온도의 분위기에 있는 링(17)의 물 유량: 70 ℓ/h,- water flow rate in the ring 17 located 150 mm below the centrifugal spinner and in an atmosphere at a temperature of 700 ° C: 70 l/h,

- 원심 스피너 바로 위에 위치하고 버너의 립과 같은 높이인 링(16)의 물 유량: 130 ℓ/h.- Water flow rate in the ring 16 located directly above the centrifugal spinner and flush with the lip of the burner: 130 l/h.

얻은 생성물은 0.05%의 수분 함량 및 650 N의 침투력을 갖는다.The product obtained has a moisture content of 0.05% and a penetrating force of 650 N.

비교해 보면, 원심 스피너 바로 위에서 물 분무가 없다는 점 및 원심 스피너 아래 320 ㎜에 섬유 연신 및 형성 대역 아래에 있는 위치에서 유리 섬유가 변형될 수 없거나 또는 연신될 수 없는 200℃의 온도를 갖는 분위기에서 350 ℓ/h의 유량으로 물이 분무된다는 점을 제외하고는, 유사한 섬유화 조건 하에서 얻은 표준 생성물은 0.35%의 수분 함량 및 400 N의 침투력을 갖는다.In comparison, there is no water spray directly above the centrifugal spinner and 350 mm below the centrifugal spinner in an atmosphere having a temperature of 200° C. where the glass fibers cannot deform or be stretched at a location below the fiber drawing and forming zone. The standard product obtained under similar fiberizing conditions has a water content of 0.35% and a penetrating force of 400 N, except that water is sprayed at a flow rate of l/h.

따라서, 본 발명에 따른 생성물은 표준 방법으로 제조되는 생성물의 경우에는 해당되지 않는 사실상 건조한 생성물이고, 증진된 기계적 성질을 갖는다.The product according to the invention is therefore a dry product in nature, which is not the case for products prepared by standard methods, and has improved mechanical properties.

Claims (14)

내부 원심 스피닝(centrifugal spinning)에 의해 무기 섬유를 제조하는 장치이며,
- 용융 무기 물질로부터의 섬유화에 의해 무기 섬유를 형성하도록 설계된 원심 스피너(centrifugal spinner)와,
- 상기 원심 스피너보다 150 내지 300 ㎜ 아래에 위치하고, 형성되고 있는 무기 섬유 상에 물을 분무하도록 설계된 적어도 하나의 링(ring)과,
- 수용 매트 상에 건조하여 도달한 섬유를 수집하는 수용 매트를 포함하고,
접착제 코팅 링을 포함하지 않는,
장치.A device for producing inorganic fibers by internal centrifugal spinning,
- a centrifugal spinner designed to form inorganic fibers by fiberization from molten inorganic material;
- at least one ring located 150 to 300 mm below the centrifugal spinner and designed to spray water onto the inorganic fibers being formed;
- a receiving mat for collecting the fibers which have reached drying on the receiving mat,
Does not contain adhesive coated ring,
Device. 제1항에 있어서,
상기 원심 스피너 바로 위에 추가의 링이 위치하는,
장치.According to claim 1,
an additional ring positioned directly above the centrifugal spinner;
Device. 제2항에 있어서,
상기 원심 스피너 아래에 위치하는 상기 링에 의해 분무되는 물의 각도가, 수평에 대해 -45°내지 +45°, 또는 -30°내지 +30°에 포함되는,
장치.3. The method of claim 2,
the angle of water sprayed by the ring positioned below the centrifugal spinner is comprised between -45° and +45°, or -30° and +30° with respect to the horizontal.
Device. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 원심 스피너 위에 위치하는 상기 링에 의해 분무되는 물의 각도가, 수직이거나, 또는 상기 수직에 대해 상기 원심 스피너의 대칭축을 향하여 20°이하의 각도로 경사진,
장치.4. The method of claim 2 or 3,
the angle of the water sprayed by the ring positioned above the centrifugal spinner is perpendicular, or inclined at an angle of no more than 20° relative to the perpendicular toward the axis of symmetry of the centrifugal spinner;
Device. 제2항 또는 제3항에 있어서,
분무되는 물의 총량이 5 ℓ/h 내지 400 ℓ/h, 또는 100 ℓ/h 내지 250 ℓ/h에 포함되는,
장치.4. The method of claim 2 or 3,
The total amount of sprayed water is comprised between 5 l/h and 400 l/h, or between 100 l/h and 250 l/h,
Device. 제2항 또는 제3항에 있어서,
분무되는 물의 총량이 유리 1 메트릭 톤 당 5 내지 550 ℓ에 포함되는,
장치.4. The method of claim 2 or 3,
The total amount of sprayed water is comprised between 5 and 550 liters per metric ton of glass.
Device. 제6항에 있어서,
상기 원심 스피너 위에 위치하는 상기 링에 의해 분무되는 물의 양이, 물 총량의 0% 내지 80%에 포함되고,
상기 원심 스피너 아래에 위치하는 상기 링에 의해 분무되는 물의 양이, 물 총량의 20% 내지 100%에 포함되는,
장치.7. The method of claim 6,
The amount of water sprayed by the ring positioned above the centrifugal spinner is included in 0% to 80% of the total amount of water,
The amount of water sprayed by the ring positioned below the centrifugal spinner is comprised between 20% and 100% of the total amount of water,
Device. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 원심 스피너 위에 위치하는 상기 링이 물을 분무하는 것과 동시에 압축 공기를 송풍하도록 설계되는,
장치.4. The method of claim 2 or 3,
wherein the ring positioned above the centrifugal spinner is designed to blow compressed air while atomizing water.
Device. 제2항 또는 제3항에 있어서,
분무되는 물이 아토마이징된 물인 장치.4. The method of claim 2 or 3,
A device in which the water being sprayed is atomized water. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 장치를 이용하여 내부 원심 스피닝에 의해 무기 섬유를 제조하는 방법이며,
- 원심 스피너를 이용해서 용융 무기 물질로부터 무기 섬유를 형성하는 단계와,
- 형성되고 있는 무기 섬유 상에 링을 이용해서 물을 분무하는 단계를 포함하는,
무기 섬유를 제조하는 방법.A method for producing inorganic fibers by internal centrifugal spinning using the apparatus according to any one of claims 1 to 3,
- forming inorganic fibers from the molten inorganic material using a centrifugal spinner;
- spraying water with a ring onto the inorganic fiber being formed,
A method for manufacturing inorganic fibers. 진공 절연 패널을 제조하는 방법이며,
- 제10항에 따른 무기 섬유를 제조하는 방법의 단계와,
- 얻은 무기 섬유를 백(bag)에 넣거나, 또는 진공 하에서 얻은 무기 섬유를 백에 넣거나, 또는 건조제를 삽입하면서 얻은 무기 섬유를 백에 넣는 단계를 포함하는,
진공 절연 패널을 제조하는 방법.A method for manufacturing a vacuum insulated panel, comprising:
- the step of the method for producing the inorganic fiber according to claim 10;
- placing the obtained inorganic fiber into a bag, or placing the obtained inorganic fiber under vacuum into a bag, or placing the obtained inorganic fiber into a bag while inserting a desiccant,
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